(57)【要約】【課題】  固液分離膜の閉塞の防止及び低コスト化を十分に図る。【解決手段】  微生物の付着機能を有する微粒子状の微生物付着物質２を生物学的処理槽１内に混入し、この微生物付着物質２に、生物学的処理槽１内の微生物を付着させて大きなフロックを形成することで、生物学的処理槽１に浸漬される分離膜３の細孔に対する当該フロックの進入を阻止すると共に、このフロックの分離膜３に対する接触により分離膜３を痛めること無く効果的に洗浄し、且つ、汚泥可溶化処理装置８により、微生物付着物質２及びフロックを含む余剰汚泥を生物学的処理槽１から取り出して汚泥を可溶化処理し、この可溶化処理により、汚泥に取り込まれていた微生物付着物質２を回収し、この微生物付着物質２が回収された処理水を生物学的処理槽１に返送することで、微生物付着物質２の補填を不要とすると共に、余剰汚泥及び微生物付着物質２の処分を不要とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃水を微生物により生物学的処理する生物学的処理槽に、固液分離膜を浸漬し、この分離膜を通して分離処理水を得る生物学的廃水処理装置において、
微生物の付着機能を有し前記生物学的処理槽内に混入される微粒子状の微生物付着物質と、
前記生物学的処理槽の余剰汚泥を取り出して可溶化処理しこの可溶化処理した処理水を前記生物学的処理槽に戻すべく返送する汚泥可溶化処理装置と、
を具備した生物学的廃水処理装置。
【請求項２】
前記汚泥可溶化処理装置は、前記余剰汚泥を酸又はアルカリで可溶化処理する可溶化処理槽を備え、
前記微生物付着物質は、酸又はアルカリに対して不溶性の微生物付着物質であることを特徴とする請求項１記載の生物学的廃水処理装置。
【請求項３】
前記微生物付着物質は、酸化チタン又は各種炭素材であることを特徴とする請求項２記載の生物学的廃水処理装置。
【請求項４】
前記汚泥可溶化処理装置は、前記余剰汚泥をオゾンで可溶化処理する可溶化処理槽を備えることを特徴とする請求項１記載の生物学的廃水処理装置。
【請求項５】
前記微生物付着物質は、燃焼飛灰であることを特徴とする請求項４記載の生物学的廃水処理装置。
【請求項６】
前記汚泥可溶化処理装置は、前記可溶化処理し前記生物学的処理槽に返送する処理水を曝気処理する曝気槽を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の生物学的廃水処理装置。
【請求項７】
前記汚泥可溶化処理装置が酸又はアルカリ処理する可溶化処理槽を備える場合には、前記曝気槽に、中和剤を供給する中和剤供給装置を備えることを特徴とする請求項６記載の生物学的廃水処理装置。
【請求項８】
前記生物学的処理槽は、曝気が行われる好気性処理槽であることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の生物学的廃水処理装置。
【請求項９】
廃水を微生物により生物学的処理する生物学的処理槽に、固液分離膜を浸漬し、この分離膜を通して分離処理水を得る生物学的廃水処理方法において、
微生物の付着機能を有する微粒子状の微生物付着物質を、前記生物学的処理槽内に混入し、
この生物学的処理槽の余剰汚泥を、汚泥可溶化処理装置により、取り出し可溶化処理してこの可溶化処理した処理水を前記生物学的処理槽に戻すべく返送することを特徴とする生物学的廃水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃水を微生物により生物学的処理する生物学的処理槽に、固液分離膜を浸漬し、この分離膜を通して分離処理水を得る生物学的廃水処理装置及び生物学的廃水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、廃水を、活性汚泥を備える活性汚泥槽で活性汚泥処理し、この活性汚泥槽に浸漬される固液分離膜を通して分離処理水を得る生物学的廃水処理装置が知られている。
【０００３】
この生物学的廃水処理装置にあっては、微生物より成る汚泥の微粒子が分離膜の細孔に詰まり当該分離膜が閉塞するという問題がある。
【０００４】
ここで、活性汚泥槽にセラミックス系粉末を混入し、流動するセラミックス系粉末により、分離膜表面を研磨、洗浄し、当該分離膜表面に対する高分子物質の付着・堆積を抑制するという技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２４３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記セラミックス系粉末を用い、分離膜の表面を研磨、洗浄するという技術では、分離膜の閉塞防止効果が十分では無い。
【０００６】
また、上記活性汚泥槽からは余剰汚泥が引き抜かれることになるが、余剰汚泥と共にセラミックス系粉末も引き抜かれてしまうため、当該セラミックス系粉末の流出分の補填が必要とされランニングコストが高くなると共に、余剰汚泥及び流出したセラミックス系粉末の処分が必要とされ多大のコストを要する。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、分離膜の閉塞が十分に防止されると共に低コスト化が十分に図られる生物学的廃水処理装置及び生物学的廃水処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による生物学的廃水処理装置は、廃水を微生物により生物学的処理する生物学的処理槽に、固液分離膜を浸漬し、この分離膜を通して分離処理水を得る生物学的廃水処理装置において、微生物の付着機能を有し生物学的処理槽内に混入される微粒子状の微生物付着物質と、生物学的処理槽の余剰汚泥を取り出して可溶化処理しこの可溶化処理した処理水を生物学的処理槽に戻すべく返送する汚泥可溶化処理装置と、を具備した。
【０００９】
また、本発明による生物学的廃水処理方法は、廃水を微生物により生物学的処理する生物学的処理槽に、固液分離膜を浸漬し、この分離膜を通して分離処理水を得る生物学的廃水処理方法において、微生物の付着機能を有する微粒子状の微生物付着物質を、生物学的処理槽内に混入し、この生物学的処理槽の余剰汚泥を、汚泥可溶化処理装置により、取り出し可溶化処理してこの可溶化処理した処理水を生物学的処理槽に戻すべく返送することを特徴としている。
【００１０】
このような生物学的廃水処理装置及び生物学的廃水処理方法によれば、微生物の付着機能を有し生物学的処理槽内に混入される微粒子状の微生物付着物質が、生物学的処理槽内の微生物を付着して大きなフロック（微生物凝集体：グラニュール）とされるため、生物学的処理槽に浸漬される固液分離膜の細孔に対する当該フロックの進入が阻止されると共に、このフロックが分離膜に接触することで分離膜を痛めること無く当該分離膜が効果的に洗浄される。また、汚泥可溶化処理装置により、微生物付着物質及びフロックを含む余剰汚泥が生物学的処理槽から取り出されて汚泥が可溶化処理され、この可溶化処理により、汚泥に取り込まれていた微生物付着物質が回収され、この微生物付着物質を回収した処理水が生物学的処理槽に返送されるため、微生物付着物質の補填が不要とされると共に、余剰汚泥及び微生物付着物質の処分が不要とされる。
【００１１】
ここで、汚泥可溶化処理装置は、余剰汚泥を酸又はアルカリで可溶化処理する可溶化処理槽を備え、微生物付着物質は、酸又はアルカリに対して不溶性の微生物付着物質であると、微生物付着物質が溶解されること無く当該微生物付着物質を取り込んでいる汚泥のみが可溶化される。
【００１２】
この場合、微生物付着物質としては、種々が挙げられるが、酸化チタン又は各種炭素材とするのが好適である。
【００１３】
また、汚泥可溶化処理装置は、余剰汚泥を酸又はアルカリで可溶化処理する可溶化処理槽に代えて、余剰汚泥をオゾンで可溶化処理する可溶化処理槽を備えていても良い。
【００１４】
この場合には、微生物付着物質を、微生物の付着効果が高く容易に手に入る燃焼飛灰とするのが好ましい。
【００１５】
ここで、可溶化処理した処理水には有機物が多く含まれるため、汚泥可溶化処理装置は、可溶化し生物学的処理槽に返送する処理水を曝気処理する曝気槽を備え、処理水の有機物を分解して返送するのが好ましい。
【００１６】
また、汚泥可溶化処理装置が酸又はアルカリ処理する可溶化処理槽を備える場合には、可溶化処理した処理水には酸又はアルカリが含まれるため、曝気槽に中和剤を供給する中和剤供給装置を備え、処理水の酸又はアルカリを中和処理して返送するのが好ましい。
【００１７】
また、生物学的処理槽は、曝気が行われる好気性処理槽であると、微生物付着物質に好気性微生物が特に良好に付着して大きなフロックが形成されると共に、このフロックが曝気により分離膜に接触しさらには衝突し且つ気泡が分離膜に衝突し当該分離膜が一層効果的に洗浄される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による生物学的廃水処理装置及び生物学的廃水処理方法によれば、微生物の付着機能を有する微粒子状の微生物付着物質が生物学的処理槽内に混入され、この微生物付着物質が、生物学的処理槽内の微生物を付着して大きなフロックとされるため、生物学的処理槽に浸漬される固液分離膜の細孔に対する当該フロックの進入が阻止されると共に、このフロックが分離膜に接触することで分離膜を痛めること無く当該分離膜が効果的に洗浄される。従って、分離膜の閉塞を十分に防止することが可能となる。また、汚泥可溶化処理装置により、微生物付着物質及びフロックを含む余剰汚泥が生物学的処理槽から取り出されて汚泥が可溶化処理され、この可溶化処理により、汚泥に取り込まれていた微生物付着物質が回収され、この微生物付着物質を回収した処理水が生物学的処理槽に返送されるため、微生物付着物質の補填が不要とされると共に、余剰汚泥及び微生物付着物質の処分が不要とされる。従って、低コスト化を十分に図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明による生物学的廃水処理装置及び生物学的廃水処理方法の好適な実施形態について図１〜図３を参照しながら説明する。なお、各図において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図１は、本発明の第一実施形態に係る生物学的廃水処理装置を示す概略構成図である。
【００２０】
図１に示す第一実施形態に係る生物学的廃水処理装置１００は、有機物（ＢＯＤ成分）等を含有する廃水を、活性汚泥を用いて活性汚泥処理（生物学的処理）する装置であって、活性汚泥を収容すると共に空気が供給される活性汚泥槽（曝気槽）１と、この活性汚泥槽１に浸漬される固液分離膜３と、この分離膜３に接続される吸引ポンプ４と、を備えている。
【００２１】
ここで、上記固液分離膜３としては、例えば、平膜、回転平膜、中空糸膜、チューブラー膜等が用いられ、膜の種類でいうと、例えば、逆浸透膜（ＲＯ膜）、ナノ濾過膜（ＮＦ膜）、限外濾過膜（ＵＦ膜）、精密濾過膜（ＭＦ膜）等が用いられている。
【００２２】
そして、この生物学的廃水処理装置１００にあっては、処理ラインＬ１ａを通して活性汚泥槽１に供給される廃水が、活性汚泥槽１で活性汚泥処理されて有機物等が分解され、この活性汚泥処理された処理水が、ポンプ４の吸引動作に従い分離膜３で固液分離されその分離処理水が処理ラインＬ１ｂを通して後段へ供される。
【００２３】
ここで、特に本実施形態にあっては、活性汚泥槽１に、微生物の付着機能を有する微粒子状の微生物付着物質２が混入されていると共に、活性汚泥槽１から余剰汚泥を取り出し可溶化処理して当該活性汚泥槽１に戻すべく返送する汚泥可溶化処理装置８を備えている。
【００２４】
微粒子状の微生物付着物質２は、凝集作用により微生物が多量に付着する機能を有するもので、具体的には、後段の汚泥可溶化処理装置８で可溶化剤として酸又はアルカリを用いる場合には、この酸又はアルカリに対して不溶性の例えば酸化チタン又は各種炭素材（活性炭、木炭等）やそれらの使用済み廃棄物等が用いられる。
【００２５】
また、汚泥可溶化処理装置８で可溶化剤としてオゾンを用いる場合には、石炭燃焼飛灰や汚泥燃焼飛灰等の燃焼飛灰、ゼオライト、フェライトやそれらの使用済み廃棄物等を用いるのが好ましい。なお、燃焼飛灰は酸又はアルカリで溶解し、ゼオライトはアルカリで溶解し、フェライトは酸で溶解することから、汚泥可溶化処理装置８で酸又はアルカリを用いる場合には採用できない。
【００２６】
因みに、微生物付着物質２を燃焼飛灰とすると、微生物の付着効果が高く容易に手に入ることから、微生物付着物質として適している。この燃焼飛灰は、そのまま用いることが可能であるが、飛灰には、一般的に、水銀、砒素、セレン等の有害な揮発性重金属や、ダイオキシン等の有害な有機塩素系化合物、並びに、硫安等の窒素化合物が多く含まれることがあるため、前処理して除去することが好ましい。
【００２７】
また、上記微生物付着物質２の粒度は、０．１〜１０００μｍ、好ましくは、数μｍ〜数百μｍである。このような粒度としているのは、細か過ぎると、分離膜３の細孔に進入して閉塞を引き起こし、一方、大き過ぎると、単位重量当たりの表面積が小さく微生物の付着能力が低くなると共に活性汚泥槽１に沈降し堆積するからである。この微生物付着物質２の活性汚泥槽１内の割合としては、約０．１〜１００ｇ／Ｌ、より好ましくは１〜１０ｇ／Ｌ程度である。
【００２８】
そして、このような構成の微生物付着物質２は、微粒子状で単位重量当たりの表面積が大きく、且つ、カチオン的性質を有し微生物の付着効果が高い（微生物が付着し易い）ため、微生物付着物質として適している。
【００２９】
なお、微生物付着物質２は、活性汚泥槽１に投入されても、廃水を導入する処理ラインＬ１ａに投入されても良く、要は、活性汚泥槽１内の廃水に混入されれば良い。
【００３０】
一方、汚泥可溶化処理装置８は、活性汚泥槽１に接続され余剰汚泥を取り出す余剰汚泥排出ラインＬ８ａと、この余剰汚泥排出ラインＬ８ａに接続されて余剰汚泥を導入し可溶化処理する可溶化処理槽８Ａと、この可溶化処理槽８Ａに接続され可溶化処理した処理水を排出する接続ラインＬ８ｂと、この接続ラインＬ８ｂに接続されて可溶化処理槽８Ａからの処理水を導入し曝気処理する曝気槽８Ｂと、この曝気槽８Ｂと活性汚泥槽１とを接続し曝気槽８Ｂからの処理水を活性汚泥槽１に戻すべく返送する返送ラインＬ８ｃと、を備えている。
【００３１】
可溶化処理槽８Ａは、酸又はアルカリで汚泥を可溶化処理する可溶化処理槽、又は、オゾンが供給されて汚泥を可溶化処理する可溶化処理槽等が、適宜採用される。また、前述したように、酸又はアルカリ処理槽とした場合には、微生物付着物質２としては酸又はアルカリに対して不溶性の物質が用いられる。なお、アルカリ処理槽ではｐＨ約１０〜１３．５の強アルカリ性条件で、また、酸処理槽ではｐＨ約０．５〜３の強酸性条件で可溶化処理が行われるが、これらの場合には、３０〜９０°Ｃ程度に加熱するのが好ましい。
【００３２】
この可溶化処理槽８Ａに接続される曝気槽８Ｂは、槽内に空気が供給され槽内を好気条件下として、導入される処理水を曝気処理する。この曝気槽８Ａには、前段の可溶化処理槽８Ａが酸又はアルカリ処理槽の場合には、当該曝気槽８Ｂに、酸又はアルカリを中和する中和剤を供給する中和剤供給装置（点線参照）８Ｃが付設される。
【００３３】
このように構成された生物学的廃水処理装置１００によれば、活性汚泥槽１の活性汚泥処理の際に、微粒子状の微生物付着物質２が、微生物を多量に付着して大きなフロック（微生物凝集体：グラニュール）に形成されるため、固液分離膜３の細孔に対する当該フロックの進入が阻止されると共に、このフロックが分離膜３に接触しさらには曝気により衝突し、且つ、気泡が分離膜３に衝突することから、分離膜３を痛めること無く当該分離膜３が効果的に洗浄される。従って、分離膜３の閉塞が十分に防止されている。
【００３４】
加えて、このように微生物付着物質２に微生物が多量に付着するため、活性汚泥槽１の菌体濃度が高濃度とされ活性汚泥処理が高効率とされると共に、分離膜３の細孔を通しての微生物の後段への流出が大幅に低減され後段への処理水の性状の向上が図られている。
【００３５】
この活性汚泥槽１では活性汚泥処理に従って余剰汚泥が生じ、当該活性汚泥槽１からは、微生物付着物質２及び上記フロックを含む余剰汚泥が適宜取り出され、可溶化処理槽８Ａにおいて可溶化処理され、この可溶化処理により、汚泥が溶解されると共に当該汚泥に取り込まれていた微生物付着物質２が回収される。この可溶化処理槽８Ａからの処理水は、曝気槽８Ｂで曝気処理され大部分の有機物が分解され、この曝気槽８Ｂからの微生物付着物質２を含む処理水は活性汚泥槽１に戻される。
【００３６】
従って、活性汚泥槽１に対する微生物付着物質２の補填が不要とされると共に、余剰汚泥及び微生物付着物質２の処分が不要とされ、その結果、低コスト化が十分に図られている。
【００３７】
加えて、このように微生物付着物質２が活性汚泥槽１に戻されるため、活性汚泥槽１が高菌体濃度とされて高効率の活性汚泥処理が行われる。
【００３８】
図２は、本発明の第二実施形態に係る生物学的廃水処理装置を示す概略構成図である。この図２に示す第二実施形態に係る生物学的廃水処理装置２００は、専ら有機物（ＢＯＤ成分）を含有する例えば下水等の廃水を、生物学的硝化・脱窒処理する装置であって、上流から下流（図示左側から右側）に向かって、脱窒菌を収容する生物学的脱窒槽１０と、空気が供給され槽内が好気条件下とされる曝気槽１１と、固液分離槽としての沈殿槽１２と、硝化菌を収容すると共に空気が供給される生物学的硝化槽１４と、この生物学的硝化槽１４に浸漬される固液分離膜３と、この分離膜３に接続される吸引ポンプ４と、を備えている。
【００３９】
そして、この生物学的廃水処理装置２００にあっては、処理ラインＬ２ａを通して生物学的脱窒槽１０に供給される廃水が、生物学的脱窒槽１０で脱窒処理されて亜硝酸性窒素や硝酸性窒素が窒素に変換され、ＢＯＤ成分の一部が分解除去されると共に有機性窒素化合物がアンモニア性窒素に変換され、この脱窒処理され処理ラインＬ２ｂを通して供給される処理水が、曝気槽１１で曝気処理されてアンモニア性窒素の一部が硝化されると共にＢＯＤ成分の殆どが除去され、この曝気処理され処理ラインＬ２ｃを通して供給される処理水が、沈殿槽１２で汚泥と分離処理水とに固液分離され、汚泥の一部が処理ラインＬ２ｅを通して生物学的脱窒槽１０へ戻され、残りの汚泥が処理ラインＬ２ｆを通して余剰汚泥として装置外に排出される。
【００４０】
一方、沈殿槽１２から処理ラインＬ２ｄを通して供給される窒素成分が主体の分離処理水は、生物学的硝化槽１４で硝化処理されてアンモニア性窒素の殆どが亜硝酸性窒素や硝酸性窒素に変換され、この処理水は、ポンプ４の吸引動作に従い分離膜３で固液分離されその分離処理水が処理ラインＬ２ｈを通して生物学的脱窒槽１０へ戻され、当該生物学的脱窒槽１０で脱窒処理され、亜硝酸性窒素や硝酸性窒素が窒素に変換され、以降は上述したのと同様な処理に供され、一方、分離膜３で固液分離された分離処理水の一部は、処理ラインＬ２ｉを通して最終処理水として後段へ供され、例えば消毒等されて河川へ放流される。
【００４１】
ここで、この第二実施形態の生物学的廃水処理装置２００にあっては、第一実施形態で説明したのと同様な微粒子状の微生物付着物質２が生物学的硝化槽１４に収容されていると共に、この生物学的硝化槽１４に対して第一実施形態で説明したのと同様な汚泥可溶化処理装置８が付設されている。
【００４２】
従って、生物学的硝化槽１４の硝化処理の際に、第一実施形態と同様に、微粒子状の微生物付着物質２が、微生物を多量に付着して大きなフロックに形成される。このため、固液分離膜３の細孔に対する当該フロックの進入が阻止されると共に、このフロックが分離膜３に接触しさらには曝気により衝突し、且つ、気泡が分離膜３に衝突することから、分離膜３を痛めること無く当該分離膜３が効果的に洗浄され、分離膜３の閉塞が十分に防止されている。
【００４３】
また、生物学的硝化槽１４で生じ、微生物付着物質２及び上記フロックを含む余剰汚泥が適宜取り出され、可溶化処理槽８Ａにおいて可溶化処理され、この可溶化処理により、汚泥が溶解されると共に当該汚泥に取り込まれていた微生物付着物質２が回収され、この微生物付着物質２を回収した処理水が生物学的硝化槽１４に戻される。このため、生物学的硝化槽１４に対する微生物付着物質２の補填が不要とされると共に、余剰汚泥及び微生物付着物質２の処分が不要とされ、その結果、低コスト化が十分に図られている。
【００４４】
加えて、上述のように生物学的硝化槽１４内の微生物付着物質２に微生物が多量に付着すると共に、この微生物付着物質２が回収されて生物学的硝化槽１４に戻されるため、生物学的硝化槽１４の菌体濃度が高濃度とされ硝化処理が高効率とされると共に、分離膜３の細孔を通しての微生物の後段への流出が大幅に低減され後段への処理水の性状の向上が図られている。
【００４５】
ここで、第二実施形態にあっては、特に有機物（ＢＯＤ成分）を含有する下水等の廃水を専ら対象とした生物学的硝化・脱窒処理（生物学的廃水処理）について説明したが、次の第三実施形態では、有機物を殆ど含まない産業廃水、ごみ浸出水等を対象とした生物学的硝化・脱窒処理（生物学的廃水処理）について説明する。
【００４６】
図３は、本発明の第三実施形態に係る生物学的廃水処理装置を示す概略構成図である。この図３に示す第三実施形態に係る生物学的廃水処理装置３００は、第二実施形態の生物学的廃水処理装置２００の硝化・脱窒処理の順序を概ね逆にしたもので、上流から下流（図示左側から右側）に向かって、生物学的硝化槽１４と、生物学的硝化槽１４に浸漬される固液分離膜３と、この分離膜３に接続される吸引ポンプ４と、この吸引ポンプ４に接続される生物学的脱窒槽１０と、固液分離槽としての沈殿槽１３と、空気が供給され槽内が好気条件下とされる曝気槽１４と、固液分離槽としての沈殿槽１５と、を備えている。
【００４７】
そして、この生物学的廃水処理装置３００にあっては、処理ラインＬ３ａを通して生物学的硝化槽１４に供給される廃水が、生物学的硝化槽１４で硝化処理され、この硝化処理された処理水が、ポンプ４の吸引動作に従い分離膜３で固液分離され、この固液分離され処理ラインＬ３ｂを通して供給される分離処理水が、メタノール等の有機源が供給される生物学的脱窒槽１０で脱窒処理され、この脱窒処理され処理ラインＬ３ｃを通して供給される処理水が、沈殿槽１３で汚泥と分離処理水とに固液分離され、汚泥の一部が処理ラインＬ３ｅを通して生物学的脱窒槽１０へ戻され、残りの汚泥が処理ラインＬ３ｆを通して余剰汚泥として装置外に排出される。
【００４８】
一方、沈殿槽１３から処理ラインＬ３ｄを通して供給される分離処理水は、曝気槽１４で曝気処理されて残存する有機物が分解処理され、この曝気処理され処理ラインＬ３ｇを通して供給される処理水が、沈殿槽１５で汚泥と分離処理水とに固液分離され、汚泥の一部が処理ラインＬ３ｉを通して曝気槽１４へ戻され、残りの汚泥が処理ラインＬ３ｊを通して余剰汚泥として装置外に排出され、一方、沈殿槽１５から処理ラインＬ３ｈを通して供給される分離処理水は、最終処理水として後段へ供される。
【００４９】
ここで、この第三実施形態の生物学的廃水処理装置３００にあっても、第二実施形態と同様に、微粒子状の微生物付着物質２が生物学的硝化槽１４に収容されると共に、この生物学的硝化槽１４に対して汚泥可溶化処理装置８が付設されている。
【００５０】
従って、第三実施形態にあっても、第二実施形態と同様な効果を得ることができるというのはいうまでもない。
【００５１】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、固液分離槽を沈殿槽１２，１３，１５としているが、沈殿槽に限定されるものではなく、例えば、浮上槽、各種濾過槽（砂濾過槽、繊維濾過槽等）、膜分離槽、磁気分離槽等を採用することも可能である。
【００５２】
また、上記実施形態においては、好気性微生物が微生物付着物質２に特に良好に付着して大きなフロックが形成されると共に、このフロックが曝気により分離膜３に接触さらには衝突し、且つ、気泡が分離膜３に衝突し、当該分離膜３が一層効果的に洗浄されることから、分離膜３、微生物付着物質２及び汚泥可溶化処理装置８を、曝気が行われる好気性処理槽である活性汚泥槽１、生物学的硝化槽１４に対して適用するようにしているが、例えば生物学的脱窒槽等の嫌気性処理槽等に対しても適用することが可能である。この場合には、嫌気性微生物が微生物付着物質２に付着して大きなフロックが形成されると共に、このフロックが、嫌気性処理により生じる例えばメタンガス等によって分離膜３に好適に接触し且つメタンガスが分離膜３に接触し、当該分離膜３が効果的に洗浄されることになる。なお、嫌気性処理槽の場合には、分離膜を例えば回転平膜等の駆動される膜とすると、フロックが回転平膜に一層好適に接触しさらには衝突し洗浄効果が一層高められる。
【実施例】
【００５３】
以下、上記実施形態の効果を確認すべく、本発明者が実施した実施例１及び比較例１、２について述べる。
【００５４】
（実施例１）
図１に示す生物学的廃水処理装置で実施した。生物汚泥濃度約７０００〜１００００ｍｇ／Ｌに、石炭燃焼灰（粒径約５〜１００μｍ）５ｇ／Ｌを添加した曝気槽（活性汚泥処理槽）内に、膜面積が０．０５ｍ２（１２．５ｃｍ×２０ｃｍ×２（両面））の膜エレメントを各膜間距離１３ｍｍで５枚積層した膜モジュール１個を浸漬した。使用した膜の種類は、ポリオレフィン系高分子のＭＦ膜（細孔径約０．４μｍ）とした。膜エレメントの下部から空気を毎分４Ｌで供給し、槽内に酸素を供給すると共に内部を流動化させながら、吸引速度を毎分０．１７Ｌに設定して膜分離を行った。その結果、試験開始１００日後でも、膜差圧の増加は殆ど無く、安定した運転が行われた。
【００５５】
（比較例１）
石炭燃焼灰は添加しないで、他は実施例１と同様に処理した。その結果、約２０日後には、膜閉塞により膜差圧が急激に増加し、運転が不可能となった。
【００５６】
（比較例２）
石炭燃焼灰に代えて、球状のポリプロピレン（直径３〜５ｍｍ）を５ｇ／Ｌ添加し、他は実施例１と同様に処理した。その結果、約５０日後には、膜閉塞により膜差圧が急激に増加し、運転が不可能となった。また、膜表面の摩耗が観察された。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第一実施形態に係る生物学的廃水処理装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る生物学的廃水処理装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係る生物学的廃水処理装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００５８】
１…活性汚泥槽（曝気槽；生物学的処理槽；好気性処理槽）、２…微生物付着物質、３…固液分離膜、８…汚泥可溶化処理装置、８Ａ…可溶化処理槽、８Ｂ…曝気槽、８Ｃ…中和剤供給装置、１０…生物学的脱窒槽（生物学的処理槽）、１４…生物学的硝化槽（生物学的処理槽；好気性処理槽）、１００，２００，３００…生物学的廃水処理装置、Ｌ８ａ…余剰汚泥排出ライン、Ｌ８ｂ…接続ライン、Ｌ８ｃ…返送ライン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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